Интеллектуальная информационная система

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ  ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

     Интеллектуальная  информационная система (ИИС) — это один из видов автоматизированных информационных систем, иногда ИИС называют системой, основанных на знаниях.

     В понятие "искусственный интеллект" вкладывается различный смысл –  от признания интеллекта у ЭВМ, решающих логические или даже любые вычислительные задачи, до отнесения к интеллектуальным лишь тех систем, которые решают весь комплекс задач, осуществляемых человеком, или еще более широкую их совокупность.

     Однако  к системам искусственного интеллекта относятся те, которые, используя  заложенные в них правила переработки  информации, вырабатывают новые схемы  целесообразных действий на основе анализа  моделей среды, хранящихся в их памяти. Способность к перестройке самих  этих моделей в соответствии с  вновь поступающей информацией  является свидетельством более высокого уровня искусственного интеллекта.

ХАРАКТЕРИСТИКА  ОСОБЕННОСТЕЙ ИИС

1. наличие в них собственной внутренней модели внешнего мира; эта модель обеспечивает индивидуальность, относительную самостоятельность системы в оценке ситуации, возможность семантической и прагматической интерпретации запросов к системе.

2. Способность пополнения имеющихся знаний.

3. Способность к дедуктивному выводу, т.е. к генерации информации, которая в явном виде не содержится в системе; это качество позволяет системе конструировать информационную структуру с новой семантикой и практической направленностью.

4. Умение оперировать в ситуациях, связанных с различными аспектами нечеткости, включая "понимание" естественного языка.

5. Способность к диалоговому взаимодействию с человеком.

6. Способность к адаптации.

     В реальных исследованиях, как правило, признается абсолютно необходимым  наличие внутренней модели внешнего мира, и при этом считается достаточным  выполнение хотя бы одного из перечисленных  выше условий.

     Виды  интеллектуальных информационных систем:

1 Экспертные  системы

      1.1 Экспертные системы

      1.2 Интерактивные баннеры

2 Вопросно-ответные  системы

      2.1 Интеллектуальные поисковики

      2.2 Виртуальные собеседники

ЭКСПЕРТНЫЕ  СИСТЕМЫ

     Экспертные  системы – один из типов систем искусственного интеллекта, имеющих по существующим меркам довольно длительную историю развития. Причиной повышенного интереса, который экспертные системы вызывают к себе на протяжении всего своего существования, является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Эти системы представляют собой программы для компьютера, которые могут воспроизводить процесс решения проблемы человеком-экспертом.

  Отличительной чертой компьютерных программ, называемых экспертными системами, является их способность накапливать, модифицировать и использовать знания и опыт наиболее квалифицированных специалистов в какой-либо предметной области для решения практических задач. Системы, которые называются экспертными системами, используют механизмы автоматического рассуждения (вывода) и так называемые слабые методы искусственного интеллекта, такие, как, эвристический поиск решения.

      Примером  экспертных систем может служить  стационарная многофункциональная  ультразвуковая система экспертного класса для общих и кардиологических исследований, обеспечивающая изображения высокого разрешения и удобство использования при высокой степени компактности, эргономичности и надежности (рис. 1).

Рис.1 Пример экспертных систем 
 

Области, в которых применялись и применяются  экспертные системы:

1. Оценка займов, рисков страхования и капитальных вложений для финансовых организаций.

2. Помощь химикам в нахождении верной последовательности реакций для создания новых молекул.

3. Отладка программного и аппаратного обеспечения ЭВМ в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.

4. Диагностика и обнаружение неполадок в телефонной сети на основании тестов и сообщений о неисправностях.

5. Идентификация и ликвидация неполадок в локомотивах.

6. Помощь геологам в расшифровке данных, полученных с помощью контрольного оборудования во время бурения нефтяных скважин.

7. Помощь медикам в постановке диагноза и лечении некоторых заболеваний, таких, как заражение крови и различные виды рака.

8. Помощь навигаторам в расшифровке данных от подводных звукоулавливателей, установленных на дне океана.

9. Получение молекулярной структуры химического вещества на основании опытов.

10. Изучение и суммирование больших объемов быстро изменяющихся данных, которые не в состоянии (из-за скорости их изменения) прочитать человек, например телеметрических данных с искусственных спутников.

ИНТЕРАКТИВНЫЕ БАННЕРЫ

     Интерактивные баннеры, особенно созданные с применением  технологии Macromedia Flash, открывают путь к использованию более сложных анимационных эффектов, чем в случае применения традиционной GIF-анимации. Например, доступны плавное изменение формы, управление слоями рисунка с различной степенью прозрачности, задание сложных траекторий движения объектов при относительно небольшом объеме итогового файла.

       Интерактивные баннеры могут реагировать на движения курсора мыши пользователя, изменяя при этом анимационные эффекты, могут содержать различные динамические элементы управления, такие как кнопки, меню, текстовые поля и др. и различные звуковые эффекты (рис.2).

Рис. 2 Примеры  интерактивных баннеров

ВОПРОСНО-ОТВЕТНЫЕ СИСТЕМЫ

      Вопросно-ответная  система (англ. Question-answering system) — это особый тип информационных систем, являющиеся гибридом поисковых, справочных и интеллектуальных систем. QA-система должна быть способна принимать вопросы на естественном языке, то есть это система с естественно-языковым интерфейсом. Информация предоставляется на основе документов из сети Интернет или из локального хранилища. Современные разработки QA-систем позволяют обрабатывать множество вариантов запросов фактов, списков, определений, вопросов типа Как, Почему, гипотетических, сложных и межязыковых.

     Современные QA-системы обычно  включают особый модуль —  классификатор вопросов, который определяет тип вопроса и, соответственно, ожидаемого ответа. После этого анализа система постепенно применяет к предоставленным документам все более сложные и тонкие методы NLP (Нейролингвистическое программирование - это область знаний, изучающая структуру субъективного опыта людей, занимающаяся разработкой языка его описания, раскрытием механизмов и способов моделирования опыта с целью совершенствования и передачи выявленных моделей другим людям), отбрасывая ненужную информацию. Самый грубый метод — поиск в документах — предполагает использование системы поиска информации для отбора частей текста, потенциально содержащих ответ. Затем фильтр выделяет фразы, похожие на ожидаемый ответ (например, на вопрос «Кто …» фильтр вернет кусочки текста, содержащие имена людей). И, наконец, модуль выделения ответов найдет среди этих фраз правильный ответ.

     Google Вопросы и ответы

     „Вопросы и ответы“ — это  сообщество, где информация организована  в виде вопросов и ответов.  Здесь можно найти, обменяться  или организовать информацию.

      Вопросы могут задавать зарегистрированные  пользователи. Вопрос оценивается  определенным, фиксированным, количеством  баллов (от 5 до 99). Ответы дают зарегистрированные  пользователи на основе своих  собственных знаний, опыта и умений. Автор вопроса может выбрать  «Лучший ответ». Все баллы за  вопрос получает «эксперт», ответ  которого выбран лучшим. «Экспертами» на «Вопросах и ответах» считают всех зарегистрированных пользователей, которые отвечают на вопросы (рис. 3).

Рис. 3 Интерфейс  системы «Вопросы и ответы»

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  ПОИСКОВИКИ

     Nigma.ru — российская интеллектуальная метапоисковая система. На основе введённого пользовательского запроса Nigma формирует список документов, разделённых на несколько классов (кластеров). Пользователь может уточнить в каком классе продолжить поиск, тем самым улучшив релевантность результатов поиска. Пользователь также может исключить ненужные ему классы сайтов, например, документы, пришедшие с интернет-магазинов (для них формируется специальный кластер).

       Достоинства:

1.  Поддерживается орфография на базе словаря, составленного из реальной русской орфографии.

2.  В Nigma.ru есть сервис расшифровки сокращений. Сокращения вводятся в строку поиска и параллельно с поиском документов ведётся поиск расшифровок сокращений (рис. 4).

3. Система Nigma позволяет не только производить простейшие арифметические преобразования, но и решать математические задачи различной степени сложности.

Рис. 4 Интерфейс  интеллектуальной поисковой системы  Nigma.ru

ВИРТУАЛЬНЫЕ СОБЕСЕДНИКИ

     Виртуальный собеседник (англ. chatterbot) (Программа-собеседник) — это компьютерная программа, которая создана для имитации речевого поведения человека при общении с одним или несколькими пользователями.

        Одним из первых виртуальных  собеседников была программа  «Элиза», созданная в 1966 году Джозефом Вейзенбаумом. «Элиза» пародировала речевое поведение психотерапевта, реализуя технику активного слушания, переспрашивая пользователя и используя фразы типа «Пожалуйста, продолжайте».

        Функциональность большинства современных  программ ограничивается возможностью  ведения незатейливой беседы. Виртуальный  собеседник имеет базу знаний. В простейшем случае она представляет  собой наборы возможных вопросов  пользователя и соответствующих им ответов. Наиболее распространённые методы выбора ответа в этом случае следующие:

1.  Реакция на ключевые слова: Например, если фраза пользователя содержит слова «отец», «мать», «сын» и другие, программа может ответить: «Расскажите больше о вашей семье».

2.  Совпадение фразы: имеется ввиду похожесть фразы пользователя с теми, что содержатся в базе знаний. Может учитываться также порядок слов.

3. Совпадение контекста: Часто в руководствах к программам-собеседникам просят не использовать фразы, насыщенные местоимениями, типа: «А что это такое?» Для корректного ответа некоторые программы могут проанализировать предыдущие фразы пользователя и выбрать подходящий ответ (рис. 5).

Рис. 5 Виртуальный  собеседник ИНФА